建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及照明節(jié)能設(shè)計(jì)探究

孫建 王生輝

1.山東正晨科技股份有限公司 山東濟(jì)南 250102

2.山東水發(fā)環(huán)境科技有限公司濟(jì)南分公司 山東濟(jì)南 250102

目前，在現(xiàn)代建筑物投入使用以后，居民在日常的生活中，將會(huì)大量使用到其中安裝的電氣設(shè)備及各種照明設(shè)施，而引起巨大的能源消耗問題。但當(dāng)下全國(guó)范圍內(nèi)正值嚴(yán)重缺乏資源、能源的關(guān)鍵時(shí)期。所以，針對(duì)建筑工程中的電氣及照明系統(tǒng)，進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。伴隨現(xiàn)代人對(duì)高品質(zhì)生活的追求與熱愛日益濃厚，照明舒適程度、節(jié)能程度已逐漸成為了都市人們考察現(xiàn)代建筑物綜合品質(zhì)的基本要素。對(duì)此，保證建筑電氣與照明的節(jié)能化設(shè)計(jì)效果往往至關(guān)重要。

1 電氣節(jié)能的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖこ痰呢?fù)荷指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，選擇適合的節(jié)能設(shè)備和供電距離及分布，提高供配電系統(tǒng)的可操作性，達(dá)到節(jié)約性原則[1]。例如，供電線路上有電流通過，線路電阻會(huì)影響供配電系統(tǒng)的電能損耗，因此，設(shè)計(jì)人員需要減少供電距離，采用電導(dǎo)率找小的線路材料作為導(dǎo)線，同時(shí)，增大線路橫截面積，保證線路的供電量和動(dòng)熱穩(wěn)定，從而有效減少線路傳輸上的損耗。

1.2 電線電纜的合理選擇

在建筑電氣工程中，電線電纜是不可或缺的重要組成部分。所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電路照明該系統(tǒng)期間，務(wù)必要注重電線電纜的合理化選擇。電能傳輸期間，電線電纜通常會(huì)因電阻因素，導(dǎo)致電纜有較大損耗情況，經(jīng)調(diào)查研究后可發(fā)現(xiàn)，該電路系統(tǒng)內(nèi)部功耗狀況及線路電纜實(shí)際場(chǎng)地之間存在密切聯(lián)系。對(duì)此，設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)期間，可從電線電纜這一方面著手，注重合理化選擇，促使電力內(nèi)部無(wú)用電能損耗能夠得以有效降低。設(shè)計(jì)者選擇電纜期間，務(wù)必要結(jié)合建筑物整體結(jié)構(gòu)，合理安排好線路；線路安置設(shè)計(jì)期間，應(yīng)當(dāng)防止系統(tǒng)內(nèi)部有彎曲或者纏繞等各種問題狀況出現(xiàn)，這主要是由于電線電纜若從直變彎后，線路電能消耗會(huì)大幅度提升，需充分考慮配電箱具體位置。

1.3 電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)

電動(dòng)機(jī)的電能消耗主要是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)連續(xù)負(fù)荷，輸出功率較大與建設(shè)用地的負(fù)荷量不匹配，從而導(dǎo)致大量的電能消耗。電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)需要從提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因素兩方面來(lái)設(shè)計(jì)。針對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作效率可以采用變頻裝置，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際上負(fù)荷量調(diào)速電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，達(dá)到電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果。針對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率因素，設(shè)計(jì)人員需要提高電動(dòng)機(jī)的功率因素，從而提高電動(dòng)機(jī)的輸出功率[2]。例如，設(shè)計(jì)人員在電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)上需要明確負(fù)荷是連續(xù)的還是斷續(xù)的，若是連續(xù)負(fù)荷，設(shè)計(jì)人員需要了解。采用電動(dòng)機(jī)輸出功率是否與當(dāng)?shù)刎?fù)荷量相匹配，在電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)打開風(fēng)門和閥門，降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，降低電動(dòng)機(jī)的電能消耗。

2 建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1 照明配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在變壓器設(shè)置上，應(yīng)優(yōu)先選取銅芯變壓器，其繞組的阻值較小，并在負(fù)荷較大的情況下盡量選取多臺(tái)小容量變壓器布設(shè)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的合理分配。在功率因數(shù)設(shè)計(jì)上，應(yīng)關(guān)注變壓器、發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的無(wú)功功率，選取電子鎮(zhèn)流器增設(shè)在燈具處、選取電容器增設(shè)在變壓器上，通過提高設(shè)備的功率因數(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。其中在鎮(zhèn)流器選取上，對(duì)于熒光燈應(yīng)將其電子鎮(zhèn)流器的功耗控制在燈具額定功耗的10%左右，對(duì)于高強(qiáng)度氣體放電燈則需將鎮(zhèn)流器功耗控制在額定功率的10%左右，配合有效措施抑制高次諧波，起到有效節(jié)電效果；針對(duì)氣體放電燈進(jìn)行補(bǔ)償電容設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將補(bǔ)償后燈具的功率因數(shù)控制在0．9 以上；針對(duì)功率大于1500W 的高強(qiáng)度氣體放電燈，通常其額定電壓應(yīng)為380V，而照明光源的電源電壓應(yīng)為220V，因此倘若發(fā)現(xiàn)電壓偏差較大時(shí)，還應(yīng)增設(shè)自動(dòng)穩(wěn)壓裝置。

2.2 采用高效節(jié)能光源和燈具

在建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要在保證照明質(zhì)量的前提下，采用高效的節(jié)能光源。例如，目前市面上常見的LED 節(jié)能光源，能夠在相同的照度和色溫下，有效降低光源的能源消耗，具有照明質(zhì)量保證、綜合費(fèi)用低、節(jié)約能源的特點(diǎn)[3]。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還需要選擇高效的節(jié)能燈具，有效降低光源的消耗量。相關(guān)調(diào)查顯示，若照明燈具選擇不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致30%左右的光源消耗，增加照明設(shè)備的能量消耗。因此，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)設(shè)計(jì)環(huán)境和相應(yīng)光源，選擇恰當(dāng)?shù)墓?jié)能燈具。

2.3 減少線路損耗，選用智能控制技術(shù)

在分析及計(jì)算建筑物照明系統(tǒng)負(fù)荷容量的基礎(chǔ)上，明確供電的距離及分布，根據(jù)建筑物內(nèi)設(shè)備的用電特點(diǎn)合理設(shè)置供配電系統(tǒng)，使整個(gè)線路系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、操作方便。在變配電所的設(shè)計(jì)上，應(yīng)當(dāng)使其盡量靠近用電負(fù)荷的中心，這樣可以有效縮短配電半徑，減少線路的損耗。在整個(gè)照明系統(tǒng)中，通過充分運(yùn)用智能照明系統(tǒng)，能夠?qū)庠催M(jìn)行相應(yīng)的控制。在節(jié)能控制開關(guān)的選擇上，利用智能控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，例如智能控制型、聲控型、紅外感應(yīng)型、光感應(yīng)型等，通過不同的開關(guān)控制方式而達(dá)到節(jié)能效果。

3 結(jié)語(yǔ)

能源節(jié)約與資源高效利用現(xiàn)已成為衡量社會(huì)發(fā)展?jié)撃艿闹匾獦?biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前建筑能耗在我國(guó)一次能源消耗總量中占比超過27%，因此還需立足根本進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，結(jié)合建筑布局與照明需求進(jìn)行照明方案、配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，合理選取照明模式與燈具種類，配合智能控制系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化節(jié)能效果，提升綜合效益。